三维装配模型共性结构发掘方法

为了更好地利用三维装配模型可重用的共性结构信息,减少重复性的劳动,缩短产品的开发周期,提出一种三维装配模型共性结构发掘方法.首先,以三维装配模型各零件的属性邻接图为基础,保持装配特征属性信息,简化非装配特征属性信息,形成属性化装配特征邻接图;然后,基于三维装配模型各零件之间的装配关系,将零件的属性化装配特征邻接图组合形成三维装配模型属性邻接图;其次,通过频繁子图挖掘算法提取三维装配模型的共性结构.最后,以一组夹具模型为例进行实例验证,结果表明该三维装配模型共性结构发掘方法能够准确有效地发掘产品中的共性结构信息,具有良好的应用效果.     

基于非精确图匹配的CAD模型搜索方法

为了弥补现有的三维CAD模型搜索方法难以搜索到不同近似程度的相似模型的缺陷,提出一种基于面属性化邻接图非精确匹配的CAD模型搜索方法.首先提取CAD模型中的B-rep信息将CAD模型转化为面属性化邻接图;然后计算目标模型与被搜索模型的面属性化邻接图之间的顶点相容程度矩阵和边相容程度矩阵,并由此建立2个模型相似程度的度量作为选择不同顶点匹配矩阵M的优化目标函数;在对匹配矩阵M进行连续化松弛后,运用Sinkhorn行列交替规范化方法求解匹配优化问题.实验结果表明,采用该方法能够搜索到不同近似程度的相似模型;并且由于避免了具有NP复杂性的精确图匹配过程,检索效率也能满足实际要求.     

机械加工MBD毛坯模型的特征识别设计方法

为了解决基于模型的定义(MBD)环境下机械加工毛坯辅助设计问题,采用特征识别技术辅助创建三维毛坯模型.首先分析了机械加工工艺设计环节MBD毛坯模型的组成要素与模型要求,并建立零件模型的属性面邻接图;根据零件模型上加工特征的特点划分简单特征、体积特征和表面特征;通过属性面邻接子图的模式从特征集合中识别出简单特征与体积特征,并利用补特征法与半空间法抑制这2种特征;最后,根据工艺员输入的表面加工余量创建抑制表面特征的实体.在整个毛坯设计推理过程中研究了三维制造标注的维护方法,最终达到辅助工艺员快速设计MBD毛坯模型的目的.     

三维工序模型几何演变序列的相似性度量

针对传统的基于"相似零件结构有相似工艺"准则的知识检索方法造成知识重用粒度大等缺点,提出一种基于三维工序模型序列演变过程的工艺相似性度量方法.首先利用具有仿射不变性的一组物理特征量,即形状描述元,表达三维工序模型几何形状的特征值;然后通过比较形状描述元的差异获取三维工序模型序列中发生几何变化的体素;再由发生几何变化的体素构建相邻两道工序模型之间几何变化的属性邻接图,并利用属性邻接图所构成的序列表达工序模型几何演变过程;最后通过度量属性邻接图序列之间的相似性实现工艺相似性度量方法,实例结果表明,该方法是有效的.     

基于过渡特征识别及过滤的三维CAD模型检索

为解决过渡特征对基于图匹配的三维CAD模型检索算法的效果和效率影响问题,提出一种三维CAD模型检索中过渡特征的识别及过滤算法.首先利用基于规则判断的方法识别出B-Rep模型中存在的过渡特征;然后根据识别结果对CAD模型的属性邻接图进行重构,以消除因过渡特征的存在对模型几何及拓扑信息造成的影响;最后利用重构的属性邻接图、通过子图同构方法实现基于过渡特征过滤的三维CAD模型检索.实验结果表明,该算法能够有效地实现对多种过渡特征类型的过滤,检索结果更符合实际工程需求.     

三维服装参数化设计技术

通过拓展传统参数化,在三维服装设计中引入曲线曲面作为参数化的基本元素,提出包括模型构建、模型驱动与模型联动的三维服装参数化设计技术框架及其实现.利用特征信息分层次构建服装模型,得到具有非精确表达的服装几何模型;利用混合维度输入信息,对服装多层次几何模型进行多因素驱动;基于模型层次关联信息,对服装模型进行多层次联动和混合维度联动,并能得到系列化产品.相应的实例表明,文中方法能有效地实现人体、衣片和裁片的参数化设计,从而为三维服装大规模定制提供设计方法与技术支持.     

基于面上下文码匹配的CAD模型检索方法

为弥补现有的基于图的形状描述应用图匹配或子图匹配实现CAD模型检索时,存在着检索效率低下或检索结果不够准确的缺陷,提出一种基于面上下文码匹配的CAD模型检索方法。提取CAD模型的B-rep信息生成面属性邻接图;依据面的上下文邻接关系,将模型面属性邻接图转化为上下文层状面属性邻接图,生成面上下文码;由检索模型与数据库模型的面上下文码匹配排除筛选不匹配的面,得到与检索模型相匹配的面。实验结果表明,该方法能够实现CAD模型的整体和局部检索,并且检索效率和精准程度能够满足实际需要。     

多装配接口的三维装配模型检索方法

针对三维模型装配时存在的多接口连接方式,提出一种多装配接口的三维装配模型检索方法.首先对三维装配模型进行属性邻接图的表达,并根据装配体零件之间的接口配合关系定义共轭子图;然后针对装配模型构成的图集进行图顶点的序列化,降低顶点匹配过程中的遍历次数;在此基础上,将装配模型的检索转化成查找符合共轭子图的属性邻接图,通过装配模型属性邻接图的图集进行模型检索;最后对频繁子图挖掘方法进行改进,提取出满足多装配接口的三维装配模型.实验结果表明,该方法能够实现多装配接口的三维装配模型检索,可以提取出设计人员所需的三维模型,提高产品的设计效率.     

基于节点-属性二部图的网络表示学习模型

在图结构数据上开展推理计算是一项重大的任务,该任务的主要挑战是如何表示图结构知识使机器可以快速理解并利用图数据。对比现有表示学习模型发现,基于随机游走方法的表示学习模型容易忽略属性对节点关联关系的特殊作用,因此提出一种基于节点邻接关系与属性关联关系的混合随机游走方法。首先通过邻接节点间的共同属性分布计算属性权重,并获取节点到每个属性的采样概率;然后分别从邻接节点与含有共有属性的非邻接节点中提取网络信息;最后构建基于节点-属性二部图的网络表示学习模型,并通过上述采样序列学习得到节点向量表达。在Flickr、BlogCatalog、Cora公开数据集上,用所提模型得到的节点向量表达进行节点分类的Micro-F1平均准确率为89.38%,比GraphRNA（Graph Recurrent Networks with Attributed random walks）高出了2.02个百分点,比经典工作DeepWalk高出了21.12个百分点;同时,对比不同随机游走方法发现,提高对节点关联有促进作用的属性的采样概率可以增加采样序列所含信息。     

基于属性邻接图匹配的装配体模型搜索方法

为了重用装配体模型中包含的设计、制造和装配工艺等信息,需要在装配体模型数据库中搜索相似的装配体模型作为参考.为此提出一种基于属性邻接图匹配的装配体模型搜索方法.首先提取装配体模型中零件的接触面信息,将装配体模型及其零件模型分别转化为零件属性邻接图和接触面属性邻接图;然后计算用于零件模型匹配的成功匹配接触面数量、接触面关系编码数量以及用于装配体模型搜索的零件相似度矩阵,将其作为零件模型和装配体模型相似度度量;最后由最优匹配Kuhn-Munkres算法得到零件相似度矩阵最优匹配加权和,作为装配体模型相似度.实验结果表明,该方法能有效地搜索到相似的装配体模型,并且对模型的相似度进行了排序.     

复杂结构件CAD模型碎面缺陷自动识别与修正方法

针对复杂结构件数模中常存在碎面缺陷,易导致零件在数控加工自动编程时出现特征识别错误、特征提取困难等问题,提出基于属性邻接图的自动识别与修正方法.首先分析复杂结构件碎面缺陷的特征,给出碎面缺陷的定义;然后建立结构件CAD模型的有效属性邻接图,计算面和边的属性并对图中元素赋值,识别碎面缺陷;再根据碎面的几何类型和几何参数构造相应类型的基面,并对基面进行拟合完成碎面缺陷的修正;最后给出文中方法的实现流程并开发了相应的算法,结合实例证明了该方法的正确性和有效性.文中算法已在CATIA V5平台上实现,并集成在飞机复杂结构件快速数控编程系统中,应用于实际生产,取得了良好的效果.     

MBD机加工序模型更改的主动传播与一致性维护方法

针对MBD机加工序模型在设计更改中数据一致性维护困难的问题,提出了发现、传播与适应MBD工序模型更改的方法.首先归纳了MBD工序模型的组成,分析相邻MBD工序模型之间几何结构与标注的关联关系;接着按照工艺更改情况分类提出工艺更改的传播模型;并基于该传播模型提出了模型更改发现算法、模型更改传播算法和三维标注维护算法,用以维护前后置工序的数据一致性.实例验证结果表明,MBD工序模型的工艺更改传播模型与一致性维护方法是有效的.     

基于工程图的连通域划分及邻接关系确定

在基于工艺信息与工艺过程驱动的三维工序模型重建研究中,连通域的划分和邻接关系的确定是二维工序图特征识别的核心.首先采用极右路径法和极左路径法分别获得视图的最外轮廓环及各个子环;然后,通过扫描线算法确定子环之间的邻接关系;最后,根据子环及其之间的邻接关系进行连通域的划分,并进一步确定连通域之间的邻接关系.以某一零件视图为例,对该方法的有效性进行了验证.     

基于拓扑信息的多张裁剪曲面缝合算法

曲面缝合是曲面造型过程中常用到的处理技术,即把由多张裁剪曲面表示的模型转换成一个“不漏水”的模型。曲面缝合主要采用先离散后缝合的方法,但离散精度难以控制．提出一种多张裁剪曲面缝合算法,根据被缝合曲面的几何信息建立与其相缝合的邻接曲面信息,利用邻接曲面信息寻找其邻接边界;然后由邻接边界计算边界曲线的匹配参数,建立曲面的拓扑信息;最后根据曲面之间的拓扑信息对曲面进行缝合处理．通过实例对文中算法进行验证,结果显示该算法缝合效果良好。     

基于子图同构的三维CAD模型局部匹配

针对整体相似性检索算法无法实施精确的局部结构匹配的问题,提出一种基于子图同构的三维CAD模型局部结构匹配算法.该算法通过提取CAD模型的B-Rep信息,将其表示为以面作为节点的属性邻接图.在局部匹配过程中,用户输入的局部结构被表示成"子图".待匹配的整体CAD模型被表示成"大图";则在整体CAD模型中.检索局部结构的问题就被转换成在"大图"中寻找同构"子图"的问题.子图同构是NP完全问题,通过利用CAD模型的面特征将图顶点有效细分,并利用已匹配顶点之间的邻接关系动态裁剪搜索空间,实现了快速的同构匹配.实验结果表明,该算法能实现精确的局部结构匹配,并且检索效率能满足实际应用要求.     

面向集成变量化设计的三维几何约束求解方法

针对集成变量化设计中三维几何约束和装配几何约束的混合建模与求解问题,提出改进的有向图方法.该方法采用几何约束的基本约束表达和几何实体的抽象对偶实体表达,引入定向弧表达实体之间的内在依赖关系建立混合几何约束有向图模型;结合约束有向图的优化处理,实现了几何约束系统的细粒度分解和高效并行求解.最后用实例验证了文中方法的正确性和有效性.     

BIM 模型相似度计算方法

针对从业者不论是想从本地模型库还是线上共享网站获取所需的BIM 模型只能靠 逐个查找、人工识读的方法,而模型的数量越来越多,获取符合需求的模型需要花费大量的时 间和人力的问题,提出了一种构件级BIM 模型相似度计算方法。从模型的构件出发,以BIM 通用交互格式工业基础类(IFC)文件作数据源,以通用数据标准IFC 2×3 为数据基础,首先提取 模型中构件的几何信息、语义信息等,并利用改进的方向包围盒(OBB)碰撞检测算法查找相连 构件;然后以构件为顶点、构件间连接关系为边将BIM 模型构建为邻接图模型,并用图编辑距 离算法计算邻接图模型的编辑距离;最后即可计算出不同模型之间的相似度。该方法以构件级 BIM 模型的相似度为依据可以大大提升BIM 模型的检索速度与准确率。     

图像局部区域匹配驱动的导航式拼图方法

为了改善传统拼图拼接过程费时低效、影响拼图趣味性的问题,提出了一种图像局部区域匹配驱动的导航式拼图方法.首先,使用Canny边缘检测算法自动从输入的原始拼图中检测并分割出所有拼图模块.其次,采用D2分布函数和统计直方图,自动构造每个拼图模块的量化描述符.同时,使用属性邻接图描述原始拼图中所有拼图模块之间的拓扑邻接关系.之后,拼接过程中用户若需要帮助,根据用户动态传入(未拼接完成)的当前拼图,采用上述2步提取和描述当前拼图中所有的拼图模块,并基于描述符相似度计算、KM (Kuhn-Munkres)算法和属性邻接图拓扑关系一致性,在当前拼图和原始拼图之间建立拼图模块对应关系.最后,根据对应关系和原始拼图对应的属性邻接图,自动确定并提示用户当前拼图中下一可行的候选模块.开发了相应的原型系统,针对多个常见的拼图开展实验结果表明,所提方法对拼接过程帮助直观、高效,且未降低拼图的趣味性;与主流的电子拼图方法相比,无需实时跟踪,无需事先配备拼图数据库或训练库,可运行于具有拍摄功能的智能设备,适用性更加广泛.     

图聚集技术的现状与挑战

图聚集技术旨在获取能够涵盖原图大部分信息的简洁超图,用于提炼概要信息、解决存储消耗和社交隐私保护等问题.对当前的图聚集技术进行研究,综述了现有图聚集技术中的分组方法并对其进行分类,将分组标准划分为基于属性一致性、基于邻接分组一致性、基于关联强度一致性、基于邻接顶点一致性和基于零重建误差这5类;在高层次上将各分组标准概括为基于属性、基于结构和同时基于属性和结构的图聚集.较为全面地总结和分析了当前图聚集技术的研究现状和进展,并探讨了未来研究的方向.     

结合区域颜色一致性和图割的复杂场景文本分割方法

针对复杂场景文本难以有效分割的问题, 提出一种复杂场景文本分割方法. 首先, 使用简单的线性迭代聚类(SLIC) 算法将原始图像分割为若干局部区域, 并在其区域邻接图上构建图割模型; 然后, 采用高斯混合模型(GMMs) 和支持向量机(SVM) 后验概率模型对场景文本进行建模, 并引入每个局部区域与模型之间的匹配度用于计算似然能. 为了增强GMMs的鉴别力, 在参数学习中引入模型性能描述子, 自适应地获得模型参数. 实验结果表明,所提出的算法能够较好地处理复杂场景文本分割问题, 文本的识别率得到了明显的提升.